化工流体流动和传热 第2版PDF电子书下载

0 绪论 1

0.1 化学工程学科的进展 1

0.1.1 化学工艺与单元操作 1

0.1.2 化学工程及其进展 1

0.2 单元操作及传递过程 2

0.2.1 单元操作分类 2

0.2.2 传递过程 2

0.2.3 单元操作与传递过程的融合 2

0.2.4 本课程的研究方法 3

0.2.5 本课程的学习要求 3

0.3 单位制度和单位换算 3

0.3.1 单位和单位制度 4

0.3.2 单位换算 4

习题 6

思考题 7

第1章 流体流动基础 8

1.1 流体的物理性质 8

1.1.1 连续介质假定 8

1.1.2 流体的密度和比容 8

1.1.3 流体的膨胀性和压缩性 9

1.1.4 流体的黏性 10

1.2 流体静力学 11

1.2.1 作用在流体上的力 12

1.2.2 流体的静压力及其特性 12

1.2.3 流体静力学基本方程 13

1.2.4 流体静力学方程的应用 16

1.3 流体流动概述 18

1.3.1 描述流体运动的方法 18

1.3.2 稳态与非稳态流动 19

1.3.3 流量与平均流速 19

1.3.4 流体流动的型态 22

1.4 流体流动的基本方程 23

1.4.1 连续性方程 23

1.4.2 运动方程 26

1.4.3 机械能衡算方程 30

1.4.4 管流机械能衡算方程的应用 35

1.5 流体流动的阻力 38

1.5.1 流动阻力与能量损失的概念 38

1.5.2 圆管内的稳态层流 41

1.5.3 非圆形管路中的层流 43

1.5.4 圆管湍流的速度分布 46

1.5.5 管内湍流的摩擦阻力与量纲分析 49

1.5.6 边界层的概念与局部阻力 53

1.6 管路计算 59

1.6.1 简单管路 60

1.6.2 并联与分支管路 61

1.6.3 可压缩流体管路的计算 64

1.7 流量测量 66

1.7.1 测速管 66

1.7.2 孔板流量计 67

1.7.3 文丘里流量计 70

1.7.4 转子流量计 70

1.8 非牛顿流体的流动 72

1.8.1 非牛顿型流体的流动特性 72

1.8.2 幂律流体在管内流动的阻力 73

本章符号说明 75

习题 75

思考题 81

参考文献 82

第2章 流体输送机械 83

2.1 概述 83

2.1.1 管路系统对流体输送机械的基本要求 83

2.1.2 流体输送机械的分类 85

2.2 离心泵 85

2.2.1 离心泵的基本结构和工作原理 85

2.2.2 离心泵的基本方程和特性方程 88

2.2.3 离心泵的性能参数与特性曲线 91

2.2.4 离心泵的工作点和流量调节 97

2.2.5 离心泵的气蚀现象与安装高度 102

2.2.6 离心泵的类型与选择 105

2.3 其他类型液体输送机械 108

2.3.1 往复泵 108

2.3.2 回转泵 112

2.3.3 旋涡泵 113

2.3.4 常用液体输送机械的性能比较 114

2.4 气体输送机械 114

2.4.1 离心式通风机、鼓风机和压缩机 115

2.4.2 往复式压缩机 118

2.4.3 回转鼓风机、压缩机 122

2.4.4 真空泵 123

本章符号说明 125

习题 126

思考题 127

参考文献 128

第3章 流体与颗粒之间的相对运动 129

3.1 流体与颗粒的相对运动 129

3.1.1 颗粒的特性 129

3.1.2 球形颗粒自由沉降过程分析 130

3.1.3 阻力系数（曳力系数）ζ 131

3.1.4 影响沉降速度的因素 132

3.2 沉降分离 133

3.2.1 重力沉降 133

3.2.2 离心沉降 140

3.3 流体通过固体颗粒床层的运动 149

3.3.1 固体颗粒群的特性 149

3.3.2 固体颗粒床层的特性 150

3.3.3 流体通过固体颗粒床层（固定床）的压降 151

3.4 过滤 152

3.4.1 过滤操作的原理 152

3.4.2 过滤基本方程式 154

3.4.3 恒压过滤 157

3.4.4 恒速过滤与先恒速后恒压的过滤 158

3.4.5 过滤常数的测定 160

3.4.6 过滤设备 161

3.4.7 滤饼的洗涤 164

3.4.8 过滤机的生产能力 165

3.5 离心机 168

3.5.1 一般概念 168

3.5.2 离心机的结构与操作 169

3.6 固体流态化 171

3.6.1 流态化的基本概念 171

3.6.2 流化床的流体力学特性 173

3.6.3 流化床的总高度 177

3.6.4 提高流化质量的措施 178

3.6.5 气力输送简介 179

本章符号说明 182

习题 183

思考题 185

参考文献 185

第4章 液体搅拌 187

4.1 概述 187

4.1.1 典型的机械搅拌设备 187

4.1.2 搅拌的目的和搅拌在工业中的应用 188

4.2 机械搅拌器及混合机理 188

4.2.1 机械搅拌器的类型 188

4.2.2 搅拌作用下流体的流动 192

4.2.3 搅拌器附件 194

4.2.4 搅拌槽内液体循环量和压头 195

4.2.5 混合机理 196

4.2.6 搅拌器的选择 196

4.3 搅拌功率 197

4.3.1 搅拌功率准数关联式 197

4.3.2 搅拌功率的计算 199

4.4 搅拌器的放大 205

4.4.1 放大基准 205

4.4.2 按功率准数的放大 206

4.4.3 按工艺过程结果的放大 206

本章符号说明 208

习题 208

思考题 209

参考文献 209

第5章 传热过程基础 210

5.1 传热导论 210

5.1.1 热传导及热导率 210

5.1.2 对流传热 212

5.1.3 辐射传热 213

5.1.4 典型传热设备 213

5.2 能量方程 214

5.2.1 能量方程的推导 214

5.2.2 能量方程的特定形式 215

5.2.3 柱坐标系与球坐标系的能量方程 216

5.3 热传导 217

5.3.1 无内热源的—维稳态热传导 217

5.3.2 有内热源的—维稳态热传导 221

5.4 对流传热 222

5.4.1 对流传热机理 222

5.4.2 热边界层及对流传热系数 223

5.4.3 管内强制层流传热的理论分析 224

5.4.4 对流传热过程的量纲分析 227

5.4.5 流体无相变时的强制对流传热系数 230

5.4.6 动量传递与热量传递的类比 234

5.4.7 自然对流传热 238

5.4.8 流体有相变时的对流传热系数 241

5.5 辐射传热 249

5.5.1 基本概念和定律 249

5.5.2 两固体间的辐射传热 252

5.5.3 气体的辐射传热 254

5.5.4 对流和辐射联合传热 256

主要符号说明 257

习题 258

思考题 260

参考文献 260

第6章 换热器 261

6.1 换热器的分类与结构形式 261

6.1.1 换热器的分类 261

6.1.2 换热器的结构形式 262

6.2 换热器的传热计算 270

6.2.1 总传热速率方程 270

6.2.2 传热计算方法 275

6.3 换热器传热过程的强化 285

6.3.1 传热过程的强化途径 285

6.3.2 传热过程强化效果的评价 287

6.4 管壳式换热器的设计和选型 287

6.4.1 管壳式换热器的型号与系列标准 287

6.4.2 管壳式换热器的设计与选型 288

本章符号说明 295

习题 296

思考题 297

参考文献 297

第7章 蒸发 298

7.1 概述 298

7.1.1 蒸发的概念与过程分类 298

7.1.2 蒸发操作的特点 299

7.2 蒸发设备 299

7.2.1 常用蒸发器的结构与特点 299

7.2.2 蒸发器性能的比较与选型 304

7.2.3 蒸发的辅助设备 305

7.3 单效蒸发 305

7.3.1 物料与热量衡算方程 306

7.3.2 传热速率方程 309

7.3.3 蒸发强度与加热蒸汽的经济性 315

7.4 多效蒸发 316

7.4.1 多效蒸发流程 316

7.4.2 多效蒸发的计算 318

7.4.3 多效蒸发的经济性及效数限制 325

7.4.4 提高加热蒸汽经济性的其他措施 326

本章符号说明 327

习题 327

思考题 328

参考文献 328

附录 329

一、中华人民共和国法定计量单位 329

二、常用单位的换算 329

三、某些气体的重要物理性质 332

四、某些液体的重要物理性质 333

五、干空气的物理性质（101.33kPa） 335

六、水的物理性质 335

七、水的饱和蒸汽压（－20～100℃） 336

八、饱和水蒸气表（以温度为准） 337

九、饱和水蒸气表（以用kPa为单位的压力为准） 338

十、某些液体的热导率 340

十一、某些气体和蒸气的热导率 341

十二、某些固体材料的热导率 342

十三、常用固体材料的密度和比热容 343

十四、水在不同温度下的黏度 343

十五、液体的黏度 344

十六、101.33kPa压力下气体的黏度 346

十七、液体的比热容 347

十八、101.33kPa压力下气体的比热容 349

十九、蒸发潜热（汽化热） 350

二十、壁面污垢热阻（污垢系数） 352

二十一、无机盐水溶液的沸点 353

二十二、管子规格（摘录） 354

二十三、离心泵规格（摘录） 358

二十四、离心通风机规格（摘自GB/T 13276—91） 362

二十五、管壳式换热器系列标准（摘录） 363

二十六、管壳式换热器总传热系数K的推荐值 366